3.3.1.2 钎焊、熔化和电镀
除了焊接,钎焊过程也可用于连接金属。在钎焊温度高于 600°C 的钎焊接头几乎只用在真空技术中。为了在钎焊时无 需高腐蚀性助焊剂,这通常涉及高蒸气压,以及为了获得无 氧化物、高强度接头,钎焊过程在真空下进行或在干净的惰 性气体环境中进行。软焊料往往不适合真空应用。它们一般 不能被烘烤,具有较小的机械强度,并且除了具有较低蒸气 压的锡之外,经常含有具有高蒸气压的其它合金成分。类似 于真空焊接,是在满足以下要求时选择真空钎焊连 接:精心 清洁的表面、小心形成的焊接缝隙、使用具有低蒸气压的无 气焊料、焊料良好的流动性和润湿性(间隙填充) 、焊料明确定义的熔合区以及钎焊和基础材料之间的低反应 性。标准的钎焊合金可分为两大类:基于贵金属(主要是 银)的钎焊合金和基于镍的钎焊合金。基于贵金属的结构化 低熔点钎焊合金远远比高熔点镍基合金更昂贵。因此,如果 这在技术上是可行的且如果较高的处理温度是可接受的,则 使用镍基合金是首选。部件之间的排列以及它们之间的焊料 间隙必须与钎焊过程相匹配。根据所用焊料的性质、钎焊温 度以及部件的热膨胀率,焊料间隙(室温下)通常为 0.03 至 0.1mm。至于何时应该使用焊接以及何时应该使用钎焊的问 题, 不能以概括、广泛的方式回答。除非在无法实现焊接的 情况下,否则,如果在一个批次中同时产生尽可能多的连接 点, 钎焊是有优势的。
熔化过程主要用于玻璃设备以及玻璃对金属的连接。玻璃对 金属的熔化在真空密封电流馈通的生产中、可烘烤的观察窗 以及真空规的生产中特别重要。为熔化玻璃到金属的过 渡, 选择材料的方式必须是这些材料的热膨胀系数在广泛的温度 范围内尽可能地相互类似。由于情况通常并非如此,已经为 所谓的非匹配玻璃金属密封件开发了众多的特殊合 金。它们 以焊接唇的形式为观察窗的玻璃和不锈钢之间提供弹性接 触。熔化方式难以用于石英玻璃,因为它具有非常低的热膨 胀系数,这是金属和金属合金难以实现的。
陶瓷对金属连接用于高度可烘烤、高度绝缘的电流馈通。除 用于高性能发射管和陶瓷真空室的生产外,这些还用于物理 大规模研究的粒子加速器。陶瓷连接,例如氧化铝(92 % 至 98 % Al203),被预金属化,这些点与金属连接。在该连接 中,确保薄金属层(钼或钛)与陶瓷基板产生无空隙和无气 孔的全面连接特别重要。对于引入电级的生产,镍层随后被 镀到钎焊的金属帽上,然后将电导体焊接在上面。